c语言什么叫对应语句,c语言控制语句对应的汇编语句代码-优快云博客

本文详细解析了C语言中的if-then、do-while、while、for和switch语句，并展示了它们对应的汇编代码实现。通过具体示例，阐述了这些基本流程控制结构如何被编译器转化为低级机器指令，强调了跳转表在switch语句中的高效作用。

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1、if-then

if-then语句的通用形式为：

if (test-expr)

then-statement

else

else-statement

这里的test-expr是整型表达式，它的取值为0或者为非0。

if-then语句对应的汇编实现形式为：

t = test-expr;

if (t)

goto true;

else-statement

goto done;

ture:

then-statement

done:

下面通过一个例子说明：

/* $begin absdiff-c */

int absdiff(int x, int y)

{

if (x < y)

return y - x;

else

return x - y;

}

/* $end absdiff-c */

查看gcc生成的汇编代码可以看到如下代码：

movl 8(%ebp), %edx ;x->edx

movl 12(%ebp), %eax ;y->eax

cmpl %eax, %edx ;x-y

jge .L2 ;if(x>=y) then goto .L2

popl %ebp ;reset frame pointer

subl %edx, %eax ;then-statement(take care!)

ret ;return (always put the return value in eax)

.p2align 4,,7 ;why? I don't know!

.L2: ;else-part

popl %ebp ;reset frame pointer

subl %eax, %edx ;else-statement

movl %edx, %eax

ret ;return

2、do-while

do-while语句的通用形式为：

body-statement

while(test-expr);

注意：body-statement至少执行一次。

该语句对应的汇编实现形式为：

loop:

body-statement

t = test-expr;

if(t)

goto loop;

下面通过一个例子加深理解：

/* $begin fibdw-c */

int fib_dw(int n)

{

int i = 0;

int val = 0;

int nval = 1;

do {

int t = val + nval;

val = nval;

nval = t;

i++;

} while (i < n);

return val;

}

/* $end fibdw-c */

查看其对应的汇编代码如下：

subl $16, %esp ;for local variables:t->nval->val->i

movl $0, -16(%ebp) ;i = 0

movl $0, -12(%ebp) ;val = 0

movl $1, -8(%ebp) ;nval = 1

.L2:

movl -8(%ebp), %eax ;nval->eax

addl -12(%ebp), %eax ;val+nval->eax

movl %eax, -4(%ebp) ;eax->t

movl -8(%ebp), %eax ;nval->eax

movl %eax, -12(%ebp) ;eax->val

movl -4(%ebp), %eax ;t->eax

movl %eax, -8(%ebp) ;eax->nval

addl $1, -16(%ebp) ;i++

movl -16(%ebp), %eax ;i->eax

cmpl 8(%ebp), %eax ;i-n

jl .L2 ;if (i

movl -12(%ebp), %eax ;return val

3、while语句

while语句的通用形式为：

while(test-expr)

body-statement

直接翻译成使用goto语句的形式为：

loop:

t = test-expr;

if(!t)

goto done;

body-statement

goto loop

done:

由于这样的翻译要求内循环，大多说c编译器将这段代码转换成do-while循环。

t = test-expr

if(!t)

goto done;

loop:

body-statement

t = test-expr;

if(t)

goto loop;

done:

或者：

goto L

loop:

body-statement

t = test-expr

if(t)

goto loop

举个例子：

/* $begin fibw-c */

int fib_w(int n)

{

int i = 1;

int val = 1;

int nval = 1;

while (i < n) {

int t = val+nval;

val = nval;

nval = t;

i++;

}

return val;

}

/* $end fibw-c */

对应的汇编代码如下：

subl $16, %esp ;for local variables:t->nval->val->i

movl $1, -16(%ebp) ;i = 1

movl $1, -12(%ebp) ;val = 1

movl $1, -8(%ebp) ;nval = 1

jmp .L6

.L7: ;body-statement

movl -8(%ebp), %eax ;nval->eax

addl -12(%ebp), %eax ;nval+val->eax

movl %eax, -4(%ebp) ;eax->t

movl -8(%ebp), %eax ;nal->eax

movl %eax, -12(%ebp) ;eax->val

movl -4(%ebp), %eax ;t->eax

movl %eax, -8(%ebp) ;eax->nval

addl $1, -16(%ebp) ;i++

.L6:

movl -16(%ebp), %eax ;i->eax

cmpl 8(%ebp), %eax ;i-n

jl .L7 ;if(i

movl -12(%ebp), %eax ;return value

4、for语句

for语句的通用形式为：

for(init-expr;test-expr;update-expr)

body-statement

for语句的语义可以用while语句表示：

init-expr;

while (test-expr) {

body-statement

update-expr;

}

这样就可以根据前面的while语句的翻译来实现for语句的翻译：

init-expr;

goto L;

loop:

body-statement

update-expr;

t = test-expr;

if(t)

goto loop

for example:

/* $begin fibf-c */

int fib_f(int n)

{

int i;

int val = 1;

int nval = 1;

for (i = 1; i < n; i++) {

int t = val+nval;

val = nval;

nval = t;

}

return val;

}

/* $end fibf-c */

对应汇编代码：

subl $16, %esp ;for local variables

movl $1, -12(%ebp) ;val=1

movl $1, -8(%ebp) ;nval=1

movl $1, -16(%ebp) ;init-expr

jmp .L16 ;goto L

.L17:

movl -8(%ebp), %eax ;body-statement starts

addl -12(%ebp), %eax

movl %eax, -4(%ebp)

movl -8(%ebp), %eax

movl %eax, -12(%ebp)

movl -4(%ebp), %eax

movl %eax, -8(%ebp) ;body-statement ends

addl $1, -16(%ebp) ;update-expr

.L16:

movl -16(%ebp), %eax ;if(i

cmpl 8(%ebp), %eax

jl .L17

movl -12(%ebp), %eax ;reture val

5、switch语句

switch语句提供了根据一个整型索引值进行多重分支的能力。它不但提供了c代码的可读性，而且使用一种称为跳转表的数据结构使得实现更加高效。下面通过例子说明：

/* $begin switch-c */

int switch_eg(int x)

{

int result = x;

switch (x) {

case 100:

result *= 13;

break;

case 102:

result += 10;

/* Fall through */

case 103:

result += 11;

break;

case 104:

case 106:

result *= result;

break;

default:

result = 0;

}

return result;

}

/* $end switch-c */

这个程序不用说，谁都看的懂，下面主要看它所对应的汇编代码：

movl 8(%ebp), %eax ;x->eax

leal -100(%eax), %edx ;x-100->edx

cmpl $6, %edx ;if(x-100>6) goto .L2(default case)

ja .L2

jmp *.L7(,%edx,4) ;redirect jump to .L7+4*edx(goto .L7[edx])

.section .rodata

.align 4

.L7:

.long .L3 ;case 100

.long .L2 ;default case

.long .L4 ;case 102

.long .L5 ;case 103

.long .L6 ;case 104

.long .L2 ;default case

.long .L6 ;case 106

.text

.p2align 4,,7

.L2: ;default case

popl %ebp ;result = 0;

xorl %eax, %eax

ret

.L3: ;case 100

popl %ebp ;result *= 1300 => result = 1300

movl $1300, %eax

.p2align 4,,6

ret

.L6: ;case 104,106

imull %eax, %eax ;result = result^2

popl %ebp

.p2align 4,,4

ret

.L5: ;case 103

popl %ebp ;result += 11

movl $114, %eax

.p2align 4,,4

ret

.L4: ;case 102

popl %ebp ;result += 10

movl $123, %eax ;result += 11

.p2align 4,,4

ret

其中.L7执行的内存空间内存放的就是跳转表，它是一个数组，表项i(.L2--.L6)是一个代码段的地址，这个代码实现的是当开关索引值等于i时程序应该采取的动作。程序代码用开关索引值来执行一个跳转表内的数组引用，确定跳转指令的目标。和使用很长的if-else语句相比，使用跳转表的优点是执行开关语句的时间与开关情况的数量无关。GCC根据开关情况的数量和开关情况值的稀疏程度来翻译开关语句。当开关情况数量比较多，并且值的范围跨度比较小时，就会使用跳转表。